常見(jiàn)的并發(fā)陷阱

volatile

volatile只能強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的可見(jiàn)性，并不能保證原子操作和線(xiàn)程安全，因此volatile不是萬(wàn)能的。參考指令重排序

volatile最常見(jiàn)于下面兩種場(chǎng)景。

a. 循環(huán)檢測(cè)機(jī)制

volatile boolean done = false;


    while( ! done ){
        dosomething();
    }

b. 單例模型 （http://www.tkk7.com/xylz/archive/2009/12/18/306622.html）

synchronized/Lock

看起來(lái)Lock有更好的性能以及更靈活的控制，是否完全可以替換synchronized？

在鎖的一些其它問(wèn)題中說(shuō)過(guò)，synchronized的性能隨著JDK版本的升級(jí)會(huì)越來(lái)越高，而Lock優(yōu)化的空間受限于CPU的性能，很有限。另外JDK內(nèi)部的工具（線(xiàn)程轉(zhuǎn)儲(chǔ)）對(duì)synchronized是有一些支持的（方便發(fā)現(xiàn)死鎖等），而對(duì)Lock是沒(méi)有任何支持的。

也就說(shuō)簡(jiǎn)單的邏輯使用synchronized完全沒(méi)有問(wèn)題，隨著機(jī)器的性能的提高，這點(diǎn)開(kāi)銷(xiāo)是可以忽略的。而且從代碼結(jié)構(gòu)上講是更簡(jiǎn)單的。簡(jiǎn)單就是美。

對(duì)于復(fù)雜的邏輯，如果涉及到讀寫(xiě)鎖、條件變量、更高的吞吐量以及更靈活、動(dòng)態(tài)的用法，那么就可以考慮使用Lock。當(dāng)然這里尤其需要注意Lock的正確用法。

Lock lock = 
lock.lock();
try{
    //do something
}finally{
    lock.unlock();
}

一定要將Lock的釋放放入finally塊中，否則一旦發(fā)生異常或者邏輯跳轉(zhuǎn)，很有可能會(huì)導(dǎo)致鎖沒(méi)有釋放，從而發(fā)生死鎖。而且這種死鎖是難以排查的。

如果需要synchronized無(wú)法做到的嘗試鎖機(jī)制，或者說(shuō)擔(dān)心發(fā)生死鎖無(wú)法自恢復(fù)，那么使用tryLock()是一個(gè)比較明智的選擇的。

Lock lock = 
if(lock.tryLock()){
    try{
        //do something
    }finally{
        lock.unlock();
    }
}

甚至可以使用獲取鎖一段時(shí)間內(nèi)超時(shí)的機(jī)制Lock.tryLock(long,TimeUnit)。 鎖的使用可以參考前面文章的描述和建議。

鎖的邊界

一個(gè)流行的錯(cuò)誤是這樣的。

看起來(lái)很合理的，對(duì)于一個(gè)線(xiàn)程安全的Map實(shí)現(xiàn)，要存取一個(gè)不重復(fù)的結(jié)果，先檢測(cè)是否存在然后加入。 其實(shí)我們知道兩個(gè)原子操作和在一起的指令序列不代表就是線(xiàn)程安全的。 割裂的多個(gè)原子操作放在一起在多線(xiàn)程的情況下就有可能發(fā)生錯(cuò)誤。

實(shí)際上ConcurrentMap提供了putIfAbsent(K, V)的“原子操作”機(jī)制，這等價(jià)于下面的邏輯：

除了putIfAbsent還有replace(K, V)以及replace(K, V, V)兩種機(jī)制來(lái)完成組合的操作。

提到Map，這里有一篇談HashMap讀寫(xiě)并發(fā)的問(wèn)題。

構(gòu)造函數(shù)啟動(dòng)線(xiàn)程

下面的實(shí)例是在構(gòu)造函數(shù)中啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程。

這里可能存在的陷阱是如果此類(lèi)被繼承，那么啟動(dòng)的線(xiàn)程可能無(wú)法正確讀取子類(lèi)的初始化操作。

因此一個(gè)簡(jiǎn)單的原則是，禁止在構(gòu)造函數(shù)中啟動(dòng)線(xiàn)程，可以考慮但是提供一個(gè)方法來(lái)啟動(dòng)線(xiàn)程。如果非要這么做，最好將類(lèi)設(shè)置為final，禁止繼承。

丟失通知的問(wèn)題

這篇文章里面提到過(guò)notify丟失通知的問(wèn)題。

對(duì)于wait/notify/notifyAll以及await/singal/singalAll，如果不確定到底是否能夠正確的收到消息，擔(dān)心丟失通知，簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是總是通知所有。

如果擔(dān)心只收到一次消息，使用循環(huán)一直監(jiān)聽(tīng)是不錯(cuò)的選擇。

非常主用性能的系統(tǒng)，可能就需要區(qū)分到底是通知單個(gè)還是通知所有的掛起者。

線(xiàn)程數(shù)

并不是線(xiàn)程數(shù)越多越好，在下一篇文章里面會(huì)具體了解下性能和可伸縮性。 簡(jiǎn)單的說(shuō)，線(xiàn)程數(shù)多少?zèng)]有一個(gè)固定的結(jié)論，受限于CPU的內(nèi)核數(shù)，IO的性能以及依賴(lài)的服務(wù)等等。因此選擇一個(gè)合適的線(xiàn)程數(shù)有助于提高吞吐量。

對(duì)于CPU密集型應(yīng)用，線(xiàn)程數(shù)和CPU的內(nèi)核數(shù)一致有助于提高吞吐量，所有CPU都很繁忙，效率就很高。 對(duì)于IO密集型應(yīng)用，線(xiàn)程數(shù)受限于IO的性能，某些時(shí)候單線(xiàn)程可能比多線(xiàn)程效率更高。但通常情況下適當(dāng)提高線(xiàn)程數(shù)，有利于提高網(wǎng)絡(luò)IO的效率，因?yàn)槲覀兛偸钦J(rèn)為網(wǎng)絡(luò)IO的效率比較低。

對(duì)于線(xiàn)程池而言，選擇合適的線(xiàn)程數(shù)以及任務(wù)隊(duì)列是提高線(xiàn)程池效率的手段。

對(duì)于線(xiàn)程池來(lái)說(shuō)，如果任務(wù)總是有積壓，那么可以適當(dāng)提高corePoolSize大小；如果機(jī)器負(fù)載較低，那么可以適當(dāng)提高maximumPoolSize的大小；任務(wù)隊(duì)列不長(zhǎng)的情況下減小keepAliveTime的時(shí)間有助于降低負(fù)載；另外任務(wù)隊(duì)列的長(zhǎng)度以及任務(wù)隊(duì)列的拒絕策略也會(huì)對(duì)任務(wù)的處理有一些影響。